Edwards APG200-XM Aktives Pirani-Vakuummessgerät, kein Sollwert, NW16, KF16, 10-4 Torr. PN: D1G1011100

Das aktive lineare Pirani-Vakuummessgerät APG200-XM von Edwards enthält einen NW16- und KF16-Vakuumflansch, ist kompakt für eine einfache Installation, verfügt über einen linearen Ausgang und einen vom Benutzer austauschbaren Rohrsensor. Die neuen Messgeräte von Edwards sind mit allen TIC-, ADC-, TAG-Instrumentensteuerungen und anderen aktiven Messgerätesteuerungen und -anzeigen von Edwards kompatibel. Sie sind außerdem CSA-, C/US-zugelassen und aufgrund ihrer bleifreien Konstruktion vollständig RoHS-konform. Sie messen den Druck von der Atmosphäre bis hinunter zu 3,75 x 10 ^-4 Torr. Die Signalkabel und TIC-Vakuummeter-Controller sind separat erhältlich. Diese aktiven Pirani-Vakuummessgeräte APG200-XM von Edwards mit Standard-Wolfram/Rhenium-Filamenten und NW16-Vakuumflansch mit der Edwards-Teilenummer D1G1011100.

Der APG200 ist in drei Versionen erhältlich: M-, LC- und MP-Serie. Die M-Serie enthält Standard-Wolfram/Rhenium-Filamente, kann Drücke von der Atmosphäre bis zu 3,75 x 10 ^-4 Torr messen und ist für allgemeine Anwendungen geeignet. Die LC-Version enthält korrosionsbeständige Platin/Iridium-Filamente, kann Druck von der Atmosphäre bis zu 7,5 x 10 ^-5 Torr messen und ist auch für den Einsatz in korrosiven Anwendungen geeignet. Die MP-Serie enthält Platin/Rhodium-Filamente, kann Druck von der Atmosphäre bis zu 3,75 x 10 ^-4 Torr messen und ist für allgemeine Anwendungen geeignet. Die Bedienungsanleitung für diese Messgeräte der Serie APG200 von Edwards ist unten im PDF-Format verfügbar.

Der APG200 kann in jeder Ausrichtung montiert werden, die Manometerrohre sind jedoch im vertikalen Zustand einzeln werkseitig in Stickstoff kalibriert. Für eine korrekte Druckanzeige in der von Ihnen gewählten Messgerätausrichtung sollte das Messgerät bei atmosphärischem Druck neu kalibriert werden. Edwards empfiehlt die vertikale Montage des Messrohrs, um die Ansammlung von Prozesspartikeln und kondensierbaren Dämpfen im Messgerät zu minimieren. Der APG200 ist für den Einsatz in Stickstoff kalibriert und zeigt bei trockener Luft, Sauerstoff und Kohlenmonoxid korrekte Werte an. Für jede andere Gasart ist eine Umrechnung erforderlich, um den korrekten Druckwert zu erhalten. Häufige Gase sind: Stickstoff, Argon, Kohlendioxid, Helium, Krypton und Neon.

Features sind:

• Einfacher Zugang zum Signalkabel mit kompaktem Gehäuse
• Der Sensor kann auf 150 °C (300 °F) erhitzt werden und der Sensor kann vom Benutzer ausgetauscht werden
• Einstellbarer Sollwert für einfache Prozesssteuerung und Verriegelung
• Fernkalibrierung möglich
• Druckbereich 10 ^-4 Torr

Hintergrund zu Pirani und konvektionsverstärkten Pirani-Messgeräten
Pirani-Vakuummessgeräte können als Wärmeleitfähigkeitsmessgeräte klassifiziert werden und sind dem Thermoelementmessgerät sehr ähnlich, bei dem der Widerstand des erhitzten Drahtes gemessen wird, um den Vakuumdruck zu bestimmen. Ein Pirani-Messgerät dient zur Messung des Widerstandsungleichgewichts dort, wo der erhitzte Heizfaden einen der Arme einer Wheatstone-Brückenschaltung bildet. Wenn der Vakuumdruck steigt, transportieren Gasmoleküle Wärme vom Filament weg und der Widerstand des Drucksensors sinkt auf einen niedrigeren Wert, was den Schaltkreis aus dem Gleichgewicht bringt. Der Vakuumdruck wird daher aus dem druckbedingten Ungleichgewicht in der Wheatstone-Brückenschaltung berechnet. Genau wie bei den Thermoelement-Messgeräten steigt die Wärmeleitfähigkeit durch molekulare Kollisionen linear mit dem Druck im Druckbereich von 0,001 bis 1 Torr. Allerdings wird die Wärmeabfuhr nichtlinear, wenn der Druck weiter in den viskosen Strömungsbereich erhöht wird, wo die Gas-Gas-Kollision die Moleküle wieder zurück in Richtung des erhitzten Drahtes ausrichten kann. Moleküle müssen viele Male kollidieren, bevor sie den äußeren Körper des Sensors (die Wärmesenke) erreichen. Die konvektionsverstärkten Pirani-Messgeräte nutzen die Konventionsströmung im Inneren des Sensors, um seinen Druckmessbereich bis hin zum Atmosphärendruck zu erweitern.

Beim Pirani-Manometer handelt es sich um einen indirekten Druckmesssensor, bei dem die Messwerte vom Gastyp abhängig sind. Aufgrund der Tatsache, dass schwerere Gase schlechte Wärmeübertragungsraten aufweisen und die standardmäßigen, durch die Konvention erweiterten Pirani-Messgeräte für N2 kalibriert sind (im Grunde die gleiche Kalibrierung wie Luft), ist Vorsicht geboten. Dies könnte zu gefährlichen Überdruckbedingungen führen, wenn ein Vakuumsystem mit einem schwereren Gas wie Argon rückgefüllt wird. Die Gefahr entsteht, wenn der Bediener des Vakuumsystems den Anzeigewert des Messgeräts nicht für den richtigen Gastyp korrigiert, z. B. zeigt ein für N2 kalibriertes Standardmessgerät 24 Torr an, wenn die Kammer 760 Torr Argon hat. Der Bediener würde zu der Annahme verleitet, dass die Kammer immer noch unter Vakuum stünde, und das System weiter auf einen kritischen Überdruckzustand erhöhen. Eine weitere Fehlerquelle kann entstehen, wenn das konvektionsverstärkte Pirani-Messgerät nicht korrekt montiert wird. Die meisten kommerziellen Sensoren erfordern eine parallele Montage zum Boden. Dadurch bleibt der Konventionsstrom im Inneren des Sensors in der vorgesehenen Richtung fließen (Fehler von 20 % oder mehr können leicht auftreten, wenn der konventionsverstärkte Pirani-Sensor nicht horizontal montiert wird).

Eine schnelle Evakuierung dieser konvektionsverstärkten Pirani-Sensoren führt für einen kurzen Zeitraum von mehreren Sekunden zu erheblichen Messfehlern. Da sich die schnell gepumpten Gase ausdehnen, erfolgt die Wärmeabfuhr vom Drucksensorfaden nicht durch einen normalen Konvektionsstrom, sondern durch erzwungene Konvektion. Während der Vakuumdruck schnell abfällt, dehnen sich die Gase aus und kühlen ab. Dies bietet einen sekundären Weg zur Wärmeableitung vom heißen Sensordraht. Das konvektionsverstärkte Pirani-Manometer kann während der Evakuierung des Systems fälschlicherweise hohe Drücke bis zu 1000 Torr anzeigen. Sobald der Gasfluss gestoppt wird, stabilisiert sich der Druckwert wieder auf einem realistischen Messwert. Aus diesen Gründen eignen sich konvektionsverstärkte Pirani-Manometer nicht gut zur Messung von Druckänderungen unter dynamischen Pumpbedingungen. Insgesamt ist das konvektionsverstärkte Pirani ein beliebtes, kostengünstiges Grobvakuum-Druckmessgerät, das Messungen von der Atmosphäre bis 1x10 ^-4 Torr durchführen kann, wobei Messungen unter 1 Torr am genauesten sind.